汽化冷却系统自动化

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XV565 XV566
1#汽包 2#汽包 3#汽包
补水泵变频器控制原理图
启 停 控 制
输入电抗器
输出电抗器
补水泵运行Hale Waihona Puke Baidu式选择
机旁操作:机旁操作指在现场机旁操作箱操作 启停,固定频率运行,主要用于维修。机旁/集 中操作选择开关在机旁操作箱上。
集中操作手动运行:集中操作是在主控室画面 上操作,可进行手自动选择,也可设定变频器 运行频率。
手动调节时, 用鼠标点PV551或 PV552,调出相应 控制画面,选择手 动方式,用拉杆调 节。
第四部分:一次除尘系统
一次除尘系统所有监控数据均显示在汽化主 控室监控画面上(《1#除尘》、《2#除尘》、 《3#除尘》)。
喉口调节可操作画面上的拉杆控制二文喉口 开度,同时分别显示给定开度和实际开度反馈;
每个转炉的平台加压泵的集中操作也可在此 控制。
平台加压泵
平台加压泵为两地控 制,操作点选择权在机旁 操作箱。操作权选择在就 地时,操作机旁箱上的启 停按钮运行;选择集中时 在主控室一次除尘画面上 操作。
平台加压泵程序解读
平台加压泵为两地控 制,操作点选择权在机旁 操作箱。操作权选择在就 地时,操作机旁箱上的启 停按钮运行;选择集中时 在主控室一次除尘画面上 操作。
第二段和FC4液位处理功能块。
怎样计算液位?(fc4)
LT511、LT512、LT513、 LT514任何两个参数之间的差 值不小于50mm
液位正常
报警
FC4流程图
N LT511=1 Y ∑=LT511
C=1
N LT512=1
Y
∑=LT511+LT512 C=2
N LT513=1
Y
∑=∑+LT513 C=C+1
读取P和Pi
P>Pi ? Y
读取Pi和Pi-1
N 地址+32读取下 一温度段压力
(P-Pi-1)( ρi - ρi-1 )
(Pi-Pi-1)
+ρi-1 =ρ
汽包压力调节
汽包压力调节
PT512 PT511
PV511自动开启的条件 ①汽包压力PT511大于设定工作压力; ②管道压力PT512大于蓄热器调节阀后 压力PT542。
其中:Q:蒸汽流量;Qmax:孔板刻度流 量,△pmax:差压变送器量程;ρ0工作温度 下饱和蒸汽密度;ρ:当前密度;△p:蒸 汽流量压差。
计算蒸汽流量程序解读
从公式中可以看出,我们已知Qmax,△pmax和工 作温度下饱和蒸汽密度ρ0;因此只需找出当前密 度ρ就可以了。我们知道饱和蒸汽的密度与压力是 一一对应的,所以我们利用当前汽包工作压力, 通过查表法可以得到当前密度ρ。
计数器<2 Y
选择错误
N N N N N 正常
查看液位检测信号?
液位传感器报警
解决办法: ➢暂时将有问题的传感器撤掉; ➢测量输入回路隔离器的①、②有无4~20ma电流; ➢无电流,检查液位传感器; ➢有电流,测量隔离器的⑤、⑥有无4~20ma电流; ➢无电流,检查隔离器及周边接线; ➢有电流,检查PLC模块。
调节阀PV511打开:
PT511〉工作压力 PT512〉 PT542
同时
调节阀PV511关闭:
PT511〈工作压力*0. 9 PT512〈 PT542 *0. 9
其中 之一
补水泵与补水阀
补水泵与补水阀在系统中的分配
2#补水泵
1#补水泵 3#补水泵 4#补水泵
XV561 XV563
XV562 XV564
当需要启动备用泵时, 用鼠标点按补水阀图标或标
系统自动切换相应的补水阀, 号调出操作画面,补水阀打
也可提前手动切换。
开后图标显示红色。
补水泵与补水阀部分的程序解读
fc11:1#补水泵; fc13:2#补水泵; fc14:3#补水泵; fc12:备用补水泵; fc15:补水阀;
关于1#补水泵程序
第一部分:汽化冷却
汽化冷却系统流程 汽包水位的确定 汽包压力调节 蒸汽流量的计算 三冲量调节在转炉汽包给水系统中的应用 汽包水位的确定 补水泵与补水阀
PLC配置介绍
程序结构介绍
汽包水位的确定
每个汽包有4个液位变 送器LT5X1、LT5X2、 LT5X3、LT5X4同时监 测汽包液位。
由图可见我们 应将水位控制 在350mm到 550mm之间, 当水位低于 250mm或高于 650mm时要发 出水位超限报 警信号提醒操 作人员注意。
监控与调节
液位低于350mm时,打开调节阀PV552补水,液 位高于550mm时停止补水。温度低于104℃时,且 PT552>PT551时打开调节阀PV551,向除氧器输入蒸 汽。(fc17、fc18)
手动调节
手动调节时,用鼠标点PV541 和PV542,调出相应控制画面,选 择手动方式,用拉杆调节。蓄热器
压力设定值和管网压力设定值也在 此输入。
运行中,补水 阀XV542和放散阀 XV541也可以手动 干预。用鼠标点相 应图标即可。
第三部分:除氧器
软化水经过除氧器去除软水中的氧气和 其他气体,再经补水泵供给汽包。我们要做 的工作是控制除氧器液位在安全的范围内, 并在需要时向除氧器补充蒸汽以使其达到工 作压力下的饱和温度,得到最佳除氧效果。
PLC;⑦、⑧端子接24VDC电源。
系统中用到几种信号隔离器
图中RWG-112040R(一入一出)用于热电偶 阻输 信入 号信 输号 入
回路,将热电偶 阻输入信号转换成与温度成线线性性的、隔离 的标准过程信号。①、②端、子③接端热子电接偶热;电③阻、;④⑤端、子⑥ 接 端补子偿输电 出阻4~C20um50a;,⑤接、PL⑥C;端⑦子、输⑧出端4~子20接ma2,4V接DPCL电C源;。 ⑦、⑧端子接24VDC电源。
图图中中RRP系ZGG统-1-020中100R0用R((一到一入几入一一种出出信))用号应于隔用二于离线信制器号变输送入器回信路,
号仪输表入将回直路流,输模入块信对号现转场换二成线隔变离送的器标配准电过,程并信将号直流 输①入、信②号端转子换输成入隔4~离2的0m标a,准接过现程场信仪号表。;①⑤、、②⑥端端子子输输 入出4~4~202m0ma,a,接接现P场LC仪;表⑦;、⑤⑧、端⑥子端接子24输VD出C4电~2源0m。a,接
第五部分:趋势记录曲线的使用
系统所有运行数据均在《系统参数》画 面中显示,并且重要数据均有曲线记录。
记录曲线全部在同一窗口内,通过不同 的按钮,切换到相应得曲线上,曲线下部标 明标明曲线的名称及颜色,曲线左侧标明曲 线量程。
第四部分:信号隔离器
➢信号隔离器具有以下特点: ➢小型插装式构造的数字式信号隔离处理器 ➢“输入-输出-电源”三者隔离 ➢为现场变送器配电 ➢将直流输入信号转换成隔离的标准过程信号 ➢带电源显示灯 ➢带输出信号零点和满度调整 ➢可高密度安装
自动运行:选定自动运行后,将根据系统要求 自动运行,并随时调节频率。
补水泵运行方式选择在画面上的操作
补水阀
补水阀操作全部在主控 室屏幕上,吹炼前应将补水 阀调整好。
正常情况下,若3个汽 包都运行的话,应将XV561、 XV562、XV565打开,对应备 用补水泵的XV563、XV564、 XV566关闭;
压力设定:
图中:
PT511 —汽包压力; PT512 —管道压力; PV511 —压力调节阀; XV511 —安全放散阀
安全放散阀在汽包压力PT511大于设 定安全压力时自动开启,也可通过按 放散阀图标调出XV511画面手动操作。
汽包压力调节程序解读
fc21
安全放散阀XV511: 放散阀在PT511大于安全压力 时打开,小于安全压力的90% 关闭。
LH LH
吹炼前汽包水位: -150mm — -100mm 吹炼期间水位: 100mm — 150mm
在系统中怎样选定水位信号?
在系统中怎样选定水位信号?
液位传感器选择错误
PLC程序中关于汽包水位的计算
汽包水位等于所有选定信号的平均值。 选定信号之间偏差大于一定值时,系统将
发出液位传感器故障报警信号。 具体程序见FC21、FC22、FC33的第一段、
汽化冷却系统自动化
_天津市连铸自控技术有限公司编制
概述:
汽化冷却和烟气净化系统是与转炉吹炼过程结 合最为紧密的两个辅助系统,其工艺目的是降 低转炉烟气的温度并利用汽化回收热量。控制 的目标是高效和安全,而且高效要服从于安全。
汽化冷却系统的主要工艺设备有活动烟罩、固 定烟罩、汽包、除氧器、给水泵、蓄热器和外 送蒸汽系统。
查看液位检测信号?
汽包水位调节
转炉处于兑铁、出钢等非炼钢阶段时,汽包水位 波动很小,因此,只需根据水位设定值补水就可 以了;而转炉处于炼钢阶段时,烟罩传给汽包的 热量增加,致使汽包内的液体大量汽化将液位抬 起,使水位虚假增高;另一方面,由于汽包出口 蒸汽流量的突然增加也会造成汽包内压力的下降, 使得汽包汽化量突然增多,水位也会上升造成假 水位。
LT514=1
N
Y
∑=∑+LT514 C=C+1
液位=∑/C
怎样计算液位?(fc4)
第一部分检测液位偏差 第二部分计算平均液位
1#汽包通过调用fc4处理液位
怎样判断液位传感器选择错误?
选择LT511 Y
计数器加1
选择LT512 Y
计数器加1
选择LT513 Y
计数器加1
选择LT514 Y
计数器加1
蓄热器控制原理
炼钢生产中转炉烟道汽化冷却 产生蒸汽是间断的,但系统用汽却 是连续的;因此,当外网压力低于 供热设定压力时,首先打开PV542 从管网输送蒸汽,若热量不够再打 开PV541从蓄热器中输送蒸汽。蓄 热器压力大于设定值时,电动放散 阀XV541打开;液位低于50%时 XV542打开补水。蓄热器控制程序 见fc19。
本系统采用西门子S7-300型PLC对转炉汽化冷却 的自动化控制,并使用WINCC监控软件实现重 要的设备状态监控和操作记录以及重要数据的 历史存档,为整个生产中出现的故障进行及时 预警。
汽化冷却系统工艺图
标号说明
PV:调节阀; 例PV511—1#汽包压力调节阀 XV:电动截止阀;例XV511—1#汽包放散阀 PT:压力变送器;例PT511—1#汽包压力 FE:蒸汽流量; 例FE511—1#汽包蒸汽流量 FET:水流量; 例FET521—2#汽包补水流量 LT:液位检测; 例LT511—1#汽包1#液位传感器 TE:温度传感器;例TE631—复挡脱水器后温度 PdT:差压变送器;例PdT631—一文前压力
PT513>PT511
N
Y
-1#POK=0 -1#POK=1
报警、换泵 正常、继续运行
关于1#补水泵程序
关于1#补水泵程序
打开XV563
关于1#补水泵程序
关于补水阀程序fc15
关于补水阀程序fc15
关于补水阀程序fc15
关于补水阀程序fc15
第二部分:蓄热器
当烟道汽化冷却产生的蒸汽大于系统用汽 量时,将多的蒸汽储存到蓄热器中;当烟道 汽化冷却产生的蒸汽小于系统用汽量时,将 由蓄热器输出蒸汽。正常工作时蓄热器水位 不应低于总容积的50%,最高水位不能总容积 的90%。
在炼钢生产中,保持汽包产汽量与汽包给水量的平 衡,使汽包水位保持在相对稳定位置,保证汽包的安 全使用是一个关键问题。
三冲量调节控制流程图
蒸汽流量
汽包水位
给水流量
PID调节
加法器
补水泵
由图可见,当系统稳定时,蒸汽流量和给 水流量相平衡,水位不变;当负荷变化时,蒸 汽流量信号和给水流量信号经过加法器立即作 用于补水泵。而由于负荷变化引起的虚假水位 的变化,要经过调节器有滞后,给水量的增加 正好克服了虚假水位的现象。
数学模型
SP给水流量 = Q蒸汽流量 - K *ΔH水位
FC11
不吹炼时,设定液位 为-150mm,蒸汽流量为 零。
FC11
吹炼时,设定液位为 100mm,蒸汽流量突然 增加时,补水量也随 之变化;蒸汽流量稳 定后,补水量随液位 变化。
关于蒸汽流量的计算
根据质量流量与差压的关系得出
Q=(Qmax*ρ/ρ0)*√(△p/△pmax)
fc2和db100:“蒸汽压力—密度赋值 表”
fc1:查表程序,通过查表法计算当 前密度ρ
fc3:流量计算,根据数学模型计算 蒸汽流量的具体程序
10℃
DB100
每 隔
对 应 的 蒸 汽 压 力
每 隔
对 应 的 蒸 汽 密 度
10℃
关于密度计算fc1
设当前汽包压力为P,从DB100中查到的x温度下的 压力为Pi,对应的蒸汽密度为ρi;前次查到的x-10 温度下的压力为Pi-1,对应的蒸汽密度为ρi-1
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